【物理】匀变速直线运动的位移与时间的关系课件 2023-2024学年高一上人教版（2019）必修第一册

人教版(2019)必修第一册物理高中2.3匀变速直线运动的位移与时间的关系问题匀速直线运动的位移与时间关系是怎样的？位移公式x=vt速度时间图象（v-t图象）vt结论：匀速直线运动的v–t图象与t轴所围的矩形“面积”就等于“位移”。注意：位移有正负之分复习回顾速度-时间图像敏而好学，不耻下问v0tv将v＝v0＋at代入上式，有匀变速直线运动的位移-时间公式由图可知：梯形OABC的面积S=（OC+AB）×OA/2代入各物理量得：敏而好学，不耻下问例1：

动车铁轨旁两相邻里程碑之间的距离是1km。某同学乘坐动车时，通过观察里程碑和车厢内电子屏上显示的动车速度来估算动车减速进站时的加速度大小。当他身边的窗户经过某一里程碑时，屏幕显示的动车速度是126km/h。动车又前进了3个里程碑时，速度变为54km/h。把动车进站过程视为匀减速直线运动，那么动车进站的加速度是多少？它还要行驶多远才能停下来？

敏而好学，不耻下问对于下图所示的运动物体的位移，可用其v-t图像着色部分图形的面积来表示吗？想一想敏而好学，不耻下问纸带直方图纸带直方图以速度v0做匀速直线运动的物体，经过一段时间t后，位移为多少？

在匀速直线运动的v–t图线中可以用图线与时间轴所围的矩形“面积”表示位移。t匀速运动的位移敏而好学，不耻下问例2

某型号的舰载机在航空母舰的跑道上加速时，发动机产生的最大加速度为5m/s2，所需的起飞速度为50m/s，跑道长100m．通过计算判断，舰载机能否靠自身的发动机从舰上起飞？为了使舰载机在开始滑行时就有一定的初速度，航空母舰装有弹射装置．对于该型号的舰载机，弹射装置必须使它具有多大的初速度？(为了尽量缩短舰载机起飞时的滑行距离，航空母舰还需逆风行驶．这里对问题做了简化．)敏而好学，不耻下问如果取向左为正方向，以速度v0向右做匀速直线运动的物体，经过一段时间t后，位移为多少？

v/m·s-1t/s问1V0-V0问2面积也有正负,面积为正,表示位移的方向为正方向,面积为负值,表示位移的方向为负方向匀变速直线运动位移与时间也会有这样的关系吗？匀速运动位移的正负敏而好学，不耻下问加速度为负值表示方向与x轴正方向相反。再根据匀变速直线运动的位移与时间的关系式，有

＝v0t＋1/2×（－v0/t）t2

＝1/2v0t＝1/2×80×2.5m＝100m飞机起飞时滑行距离为96m。着舰过程中加速度的大小为32m/s2

，滑行距离为100m。敏而好学，不耻下问在匀变速直线运动中，物体的位移随时间发生变化，位移在v－t图象上表示时，能否用面积表示位移？v/(m·s-1)Ott/svo如何证明匀变速直线运动v-t图像中着色部分表示物体在这段时间内的位移？？匀变速运动的位移敏而好学，不耻下问解：设实际运动时间为t0，以汽车初速度方向为正方向。由得运动时间说明刹车后7.5s汽车停止运动。知车的位移所以由例3.在平直公路上，一汽车的速度为15m/s。从某时刻开始刹车，在阻力作用下，汽车以2m/s2的加速度运动，问刹车后10s末汽车离开始刹车点多远？提醒：注意刹车陷阱敏而好学，不耻下问21at2s=位移与速度的关系式：v2–

v02=2ax1.适用于匀变速直线运动注意：2.此式优点：不需计算时间t。3.公式中四个矢量v、v0、a、x

要规定统一的正方向。4.若v0=0，则v=?不涉及到时间t，用这个公式方便速度与位移的关系敏而好学，不耻下问变速直线运动是否也能用面积法来求位移呢？tvv0tvv0tvv0v0tv小矩形越窄，多个小矩形的面积之和越接近物体的位移。如果把整个运动过程分割得非常非常细，很多很多小矩形的面积之和就能非常精确地代表物体的位移了。这些小矩形合在一起成了一个梯形，这个梯形的面积就代表做匀变速直线运动的位移。敏而好学，不耻下问例4.骑自行车的人以5m/s的初速度匀减速地上一个斜坡，加速度的大小为0.4m/s2，斜坡长30m，骑自行车的人通过斜坡需要多少时间？解：以初速度v0方向为正方向由位移公式代入数据解得：t1=10s，t2=15s？把两个时间代入速度公式可算出对应的末速度:v1=1m/s，v2=-1m/s与实际情况不符，舍去！答案：t=10s根据题意得：v0=5m/sa=0.4m/s2x=30m敏而好学，不耻下问【问题思考】

如果一位同学问：“我们研究的是直线运动，为什么画出来的x-t图像不是直线？”你应该怎样向他解释？位移图像描述的是位移随时间的变化规律，图像不是运动轨迹。匀变速直线运动在x-t图像中是一条抛物线。特别提醒：x-t图像不是物体运动的轨迹用图像表示位移

位移与时间的关系也可以用图像来表示，这种图像叫位移—时间图像，即x-t图像。你能画出匀变速直线运动的x-t图像的草图吗？a线为静止物体的x-t图像：

平行于时间轴的直线b线为匀速直线运动的x-t图像：

一条倾斜的直线c线为匀加速直线运动的x-t图像：

抛物线ct0xab敏而好学，不耻下问2ax=v2-v02匀变速直线运动的速度与位移的关系归纳总结1.公式的适用条件2．公式的意义3．公式的矢量性匀变速直线运动(1)物体做加速运动时，a取正值；做减速运动时，a取负值．(2)x>0，说明物体通过的位移方向与初速度方向相同；x<0，说明位移的方向与初速度的方向相反．敏而好学，不耻下问随堂演练

自主检测1.质点从静止开始做匀加速直线运动，第3s内的位移是5m，则第1s末的速度为(

)A．2m/sB．0.5m/sC．1m/sD．2.5m/s答案：A敏而好学，不耻下问2．某飞机着陆时的速度是